隨著電子設(shè)備的集成度越累越高、使用數(shù)量越來越多，設(shè)計(jì)人員不斷面臨著提高效率，同時(shí)降低成本、減小尺寸和電磁干擾 (EMI) 的壓力。雖然電源在功率密度和效率方面也有所提高，但設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在還面臨著為異構(gòu)處理架構(gòu)開發(fā)多軌電源解決方案的難題，這些架構(gòu)可能由 ASIC、DSP、FPGA 和微控制器組成。

傳統(tǒng)上，降壓式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器用于為此類架構(gòu)供電，但隨著電源軌數(shù)量的不斷增加，使用傳統(tǒng)分立降壓式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器與、控制 IC、內(nèi)部或外部功率 MOSFET，再加上外部電感器和電容器，可能會(huì)變得既復(fù)雜有耗時(shí)。相反，設(shè)計(jì)人員可以使用具有多軌和可編程定序的自足式降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器模塊。這種模塊可以更好地控制 EMI，發(fā)熱更少，且所需面積更小。

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本文將回顧嵌入式設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)需求，討論各種方法和設(shè)計(jì)人員需要考慮的問題，然后介紹自足式降壓 DC/DC 模塊的概念。然后，以 Monolithic Power Systems 的器件為例，簡(jiǎn)要回顧設(shè)計(jì)人員需要牢記的設(shè)計(jì)和布局考慮因素，以便最大限度地發(fā)揮這些模塊的性能優(yōu)勢(shì)。

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為什么嵌入式系統(tǒng)需要很多電源軌
諸如 5G 基站等嵌入式設(shè)計(jì)旨在支持智能手機(jī)、智能互聯(lián)設(shè)備不斷增加的數(shù)據(jù)要求，其應(yīng)用涵蓋家居和工業(yè)自動(dòng)化、自主駕駛車輛、醫(yī)療保健和智能可穿戴設(shè)備等。這類基站通常使用 48 伏輸入電源，經(jīng) DC/DC 轉(zhuǎn)換器降至 24 伏或 12 伏，然后進(jìn)一步降至 3.3 伏至 1 伏以下的許多子電源軌，為基帶處理階段的 ASIC、FPGA、DSP 和其他設(shè)備供電。通常，電源軌需要對(duì)啟動(dòng)和關(guān)斷進(jìn)行排序，這會(huì)進(jìn)一步增加電源系統(tǒng)的復(fù)雜性